水泥土擠密樁工藝試驗方案

1、水泥土擠密樁工藝試驗方案一、工程概述新建鐵路山西中南部鐵路通道自山西省呂梁市興縣瓦塘鎮(zhèn)至河南湯陰東段土建工程ZNTJ-7標段從南呂梁山隧道出口段至洪洞北車站，起迄里程DK310+800DK359+834,正線全長48.8km。一分部管段起迄里程為DK322+860至DK348+300，長25.44km，位于臨汾市堯都區(qū)和洪洞縣境內(nèi)，路基長12km。本線路穿越黃土高原的丘陵及低山區(qū)及臨汾盆地，以黃土梁和深切沖溝為主；地形起伏強烈，河谷地段溝深壁陡；主要為濕陷性黃土、松軟土，設計采用水泥土擠密樁進行加固處理。二、試驗目的及檢測標準試驗段目的：明確水泥土擠密樁施工作業(yè)的工藝流程、操作要點，并通過試驗

2、確定設備性能及功效、填料量與夯擊次數(shù)的關(guān)系及填料松鋪系數(shù)。檢測標準：為消除場地黃土濕陷性，提高地基土的承載力，根據(jù)設計要求，水泥土樁身土平均壓實系數(shù)均不小于0.95。三、試驗場地及試驗計劃水泥土擠密樁工藝性試驗擬在已平整好的路基實驗段DK341583839，長256m，位處臨汾盆地，黃土塬區(qū)，塬頂?shù)貏葺^平坦，沖溝發(fā)育，線路主要以填方通過，地層為淺黃色新黃土，為級（很嚴重）自重濕陷性黃土場地，濕陷系數(shù)0.0150.147，厚度為020m。設計本段采用40cm水泥土擠密樁進行路基加固處理，樁長8m，間距1m，正方形布置，加固范圍為路堤坡腳外4m。根據(jù)設計要求，本次試樁分3組進行，每組9根，共計27

3、根，以每鍬投料夯擊2次為基數(shù)依次增加進行試驗，確定每次投料的最佳夯擊次數(shù)。試驗計劃于2010年6月7日開始，6月8日前完成試樁及樁身、樁間土的相關(guān)檢測項目。四、機具設備及人員安排 1、設備成樁設備：采用沉管樁機，為履帶吊改裝而成，沉管固定于管架前方，其頂部加設自重2.5t以上柴油錘錘擊沉管成孔，成樁回填采用夾桿錘進行夯實，夾桿錘錘（含桿）重約120kg，錘直徑30cm，桿長根據(jù)樁長而定，夯實時電閘開啟時不間斷提錘落錘。攪拌設備：采用滾筒攪拌機進行攪拌。其他機具設備：發(fā)電機、手推車、1020mm鐵篩、鐵鍬、量斗、水車、大水桶等。2、人員根據(jù)工藝流程及各道工序的勞動強度，計劃每作業(yè)工班9人，其中樁

4、孔定位2人、機長1人、樁基操作手1人、起重工3人、材料填裝2人；拌合小組6人，其中篩分2人、計量1人、填料拌合3人。試驗期間項目部管理人員分工見下表：項目部管理人員分工表序號姓名職務負責內(nèi)容備注1秦來艷生產(chǎn)副經(jīng)理現(xiàn)場總體2鄧文洪總工程師技術(shù)總體3宋超波安質(zhì)部長質(zhì)量監(jiān)控4楊秀海測量隊長樁位放樣5閻 博試驗室主任填料拌合質(zhì)量控制、試驗檢測6張 雷技術(shù)員成孔速度、填料速度及錘擊次數(shù)監(jiān)控7劉海濤技術(shù)員鉆孔及夯填過程記錄及影像資料拍攝五、施工工藝1、施工工藝及操作要點（1） 施工工藝流程隔排隔行，間隔12孔跳打，成孔后立即回填，以防止鄰孔之間互相擠壓造成相鄰孔縮孔或振動坍塌。當整片處理時宜由內(nèi)向外進行，

5、局部處理宜由外向內(nèi)進行。施工工藝流程見下圖：擠密樁施工工藝流程圖場地平整清理定樁孔位和編號放樣沉樁機就位沉樁管至設計標高檢查、驗孔拔管夯實綜合檢驗制定機械運行線路和材料堆放場地等計劃投料成樁（2）操作要點場地平整場地平整時應避免基底土層受擾動，樁頂標高以上應預留約500mm 厚的土層，待地基處理完后再挖至設計標高，整平場地。試樁開始前先對地基土的含水率、飽和度，樁間土分層取樣進行檢測，取樣深度為設計樁長，確定土樣的最大干容重及濕陷系數(shù)。當?shù)鼗暮蚀笥?4%、飽和度大于65%時，一般不宜選用擠密樁，應及時通知設計單位予以確認，由設計單位確定是否變更設計。 放線定位及測量高程 施工前，根據(jù)基礎(chǔ)

6、平面布置圖及樁位圖，通過坐標控制點，準確定出每個施工樁位點，并做好標識（小木樁系醒目標志），經(jīng)檢驗無誤后，再進行施工，并做好記錄。樁孔中心點的偏差不超過5cm 。成孔成孔采用柴油錘錘擊，沉管法成孔，成孔機械表面應有明顯的進尺標記，以此來控制成孔深度。A、樁機安裝就位后，使其平整穩(wěn)固，然后吊起樁管，對準樁位，并在樁管與樁錘間墊好緩沖材料，緩緩放下，使樁管、樁尖、樁錘于同一錘線上，借錘擊力及樁管自重，將樁管壓入土中。B、樁尖開始入土時，先低錘輕擊（或低提重打），待沉入土中12m 各方面正常后，再用預定的速度、落距、錘擊沉管至設計深度。C、夯擊沉管時，當樁的傾斜度超過1.5%，應拔管填孔重打，若出現(xiàn)

7、樁孔斜移，樁靴損壞等情況，應及時回填擠密重打，每次成孔拔管后應及時檢查樁尖。D、用柴油錘沉樁至設計深度后，應立即關(guān)閉油門，及時均速（1m /min ，軟弱層及軟硬交界處0.8m /min）拔管，有困難時可采用旋活樁管后起拔，拔出樁管后立即測量樁孔直徑和深度。樁孔直徑允許偏差不超過設計值±50mm。填料的拌制水泥土要求采用現(xiàn)場拌合，各種用料計量準確，配合比符合設計值，水泥土混合料外觀顏色均一，混合料需拌和均勻，混合料中不應含有大于20mm的土塊，拌和后確保水泥土含水量接近最優(yōu)含水量，其允許偏差不得大于±2%?；旌狭习韬秃蟋F(xiàn)場可根據(jù)“手捏成團、落地散花”判斷其含水量是否合適。水

8、泥土拌制根據(jù)回填要求隨拌隨用，已拌成水泥土不得超過6小時或隔夜使用，被雨水淋濕、浸泡水泥土嚴禁使用按作廢處理。下雨期間不進行水泥土拌制。當?shù)叵滤惠^高時,樁身可能有部分浸在水下,這時可用三七灰土或摻入10 %20 %(體積比) 的水泥,以提高其早期強度和抗水性。水泥土回填夯實成孔后及時夯填，夯填前先進行檢孔，測量成孔深度、孔徑，作好記錄。在向孔內(nèi)填料前先夯實孔底，底夯夯實次數(shù)不小于8擊。然后根據(jù)設備性能邊投料邊夯實，選擇不同的投料速度已進行試驗，針對施工機具（錘重、落距），在工藝試驗中找出滿足密實度要求的每次投料量及夯擊次數(shù)，作為施工的參數(shù)。水泥土回填夯實采用連續(xù)施工，每個樁孔一次性分層回填夯

9、實，每次加料前夯擊必須聽到“清脆錘擊聲”或“夾桿開始顫抖”后，再加料回填，直至原地面。不得間隔停頓或隔日施工以免降低樁的承載力。（3）施工中常見問題預防及處理措施提高土中含水量的方法當土的天然含水量低于14 %時,將使沉管困難。這時可以預先加水浸潤以提高土的含水量。當需要浸水的土層深度小于6 m時,宜采用表面浸水法,即在加固范圍四周用土筑埂,高約30 cm60 cm ,往其中注水。如浸水土層深度超過6 m ,表面浸水法所需時間太長,且不均勻。這時可用洛陽鏟按1. 0 m1. 5 m 間距掏盡水孔(孔徑約8 cm) ,孔深達設計樁孔深度以上0. 5 m ,孔中填入小石子,其深度為預計浸水的3/

10、4 ,然后筑埂放水,浸水后1 d3 d(冬季稍長) 即可施工,每孔浸潤影響半徑約為1. 25 m?？s頸處理當土層中含水量較高或存在軟弱土層時,拔管后,樁孔中常產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象,縮頸將使樁孔面積減小,夯錘無法下落,甚至使填料中途堵塞。如產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象,應認真處理。當縮頸不嚴重,或只在樁孔上部出現(xiàn)時,可用洛陽鏟將孔壁凸出部分鏟去。如縮頸嚴重時,則應采取復打辦法解決,即在孔中填入適量生石灰塊、干砂和碎磚渣,稍停一段時間后,再將樁管重新打入,將干灰、磚渣擠向孔壁,以吸收土中水分,如此重復幾次,縮頸現(xiàn)象即可消除。樁管應鉛直打入,如有傾斜,既使土層不能均勻擠密又造成拔管困難,一般要求樁管傾斜率不超過1.5 %。

11、傾斜的主要原因是土質(zhì)不均勻,樁兩側(cè)土一邊軟一邊硬,沉管時向軟土一側(cè)傾斜。當遇上空洞、墓穴或大塊孤石、木材、石砌墓穴等障礙物時,更易造成樁管傾斜。施工中應加強觀察,一旦發(fā)現(xiàn)樁管傾斜率超過1.5%應及時停止沉管,并將管拔出,待孔中填入土料后再重新復打。施工前應查清土質(zhì)是否均勻以及地下障礙物的分布情況,淺障礙物可以挖除,深的不便挖除則可減小樁長,但要適當增加樁數(shù)以彌補承載力的不足。地下墓穴、空洞應提前處理。當土質(zhì)不均時,可在平面上采取間隔跳打的方法。 對鄰近建筑物的影響各種成孔方法都會使鄰近建筑物受到振動。例如600 kg 柴油錘打樁機施工時,在半徑2 m4 m 范圍內(nèi)實測到的振動加速度均大于0.

12、1g (g 為重力加速度) ,這將對建筑物產(chǎn)生危害。因此,在采取土樁擠密施工時,應考慮這點,以免產(chǎn)生不良后果。目前由于實測資料很少,對各種打樁機械所引起振動的安全距離還無法提出,它與振動的大小,土的物理力學性質(zhì),建筑物的結(jié)構(gòu)形式、剛度有關(guān)。有的實測資料認為,600 kg 柴油錘的有害影響半徑為6 m;1800 kg 柴油錘的有害影響半徑為8 m;對于較簡單的土木結(jié)構(gòu)房屋,上述安全距離還應適當加大。六、質(zhì)量控制及檢驗1、 質(zhì)量控制嚴禁使用過時、過夜水泥土。對已成好的孔要及時回填夯實，不得長時間空孔放置。施工過程中，設專人監(jiān)理成孔及回填夯實的質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與勘察資料不符，應立即停止施工，查明

13、情況，待設計人員確認及采取有效措施（或變更設計）后，方可繼續(xù)施工，并詳細記錄錘擊次數(shù)和振動沉入時間、出現(xiàn)的問題和處理方法。在成樁過程中，隨時觀察地面升降和樁頂上升，樁頂上升過大就意味著斷樁，要調(diào)整成樁施工工藝。雨季或低溫季節(jié)施工，應采取防雨或防凍措施，防止水泥土和土料淋濕后凍結(jié)。水泥土擠密樁施工屬隱蔽工程，施工完畢報監(jiān)理簽認后方可進行下一道工序施工。2、質(zhì)量檢驗試樁過程中，進行樁身密實度檢驗。用環(huán)刀取土樣測定干密度，檢測點的位置在距孔心2/3孔半徑處，用輕型擊實試驗測定的壓實系數(shù)。水泥土擠密樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合下表的規(guī)定。水泥土擠密樁施工的允許偏差、檢驗數(shù)量及檢驗方法序號

14、檢驗項目允許偏差施工單位檢驗數(shù)量檢驗方法1樁位(縱橫向)50mm按成樁總數(shù)的3%抽樣檢驗，且每檢驗批不少于1根經(jīng)緯儀或鋼尺丈量2樁體垂直度1.5%成孔夯實孔底后吊垂球測量垂直度3樁體有效直徑±50mm開挖50-100cm深后，鋼尺丈量七、環(huán)保要求1、噪音污染防治在設備選型時，選擇低污染或低噪聲設備，并采取消音、隔音、護板等措施降低噪音。2、大氣污染防治各種機械設備及運輸車輛的廢氣排放量應符合鐵路工程環(huán)境保護設計規(guī)范（TB10501）或地方政府的有關(guān)規(guī)定。3、水污染防治施工現(xiàn)場產(chǎn)生的污水及廢水，應集中處理，符合環(huán)保部門規(guī)定要求。八、施工安全保證及文明施工措施1、施工安全保證措施成孔時，距振動錘，落距，沖擊錘6m范圍內(nèi)，